“医学微生物学”课程教学中的生物安全教育策略探讨

Research on the Strategies of Biosafety Education in the Teaching of “Medical Microbiology” Course

摘要

主要介绍了“医学微生物学”课程的特点及蕴含的生物安全教学要素，分析了教学中的生物安全风险，并探讨了生物安全教育策略的构建原则、方法及其在医学微生物学课程教学中的具体应用。重点指出，“医学微生物学”课程具有学科交叉性、实践性和知识性较强等特点，理论教学内容与生物安全主题密切关联，实验教学直接面对实验室生物安全风险挑战。因此，应基于科学性、针对性、可靠性构建生物安全教育策略，阐述了策略实施现状、存在的问题并提出了改进措施。最后，强调了生物安全教育在医学微生物学课程教学中的重要性，并展望了未来研究方向。

Abstract

This paper primarily introduces the characteristics of “Medical Microbiology” course and the biosafety teaching elements it encompasses, analyzes biosafety risks encountered in teaching, and explores the principles, methodologies, and practical applications of biosafety education strategies within the course. It points out that “Medical Microbiology” is inherently interdisciplinary, highly practical, and knowledge-intensive. Theoretical instruction is closely linked to biosafety concepts, while laboratory-based training directly involves biosafety risks associated with experimental procedures. Therefore, biosafety education strategies should be developed based on scientific rigor, specificity, and reliability. This paper also evaluates the current implementation of these strategies, identifies existing challenges, and proposes measures for improvement. Finally, it underscores the critical role of biosafety education in medical microbiology instruction and discusses future research directions.

关键词

医学微生物学 / 生物安全 / 教育策略

Key words

Medical Microbiology / Biosafety / Education strategy

生物安全问题是新形势下国际关注的热点领域之一。2020年生物安全成为国家安全的组成部分，出台了《中华人民共和国生物安全法》，凸显了加强大学生生物安全教育的必要性和紧迫性。在此背景下，高等学校亟须探讨生物安全教育路径，构建系统化的生物安全教育体系，这既是应对生物安全风险挑战的必然要求，也是培养国家安全人才的重要举措^［1］。作为基础医学教育的核心课程，“医学微生物学”在医学生培养体系中具有不可替代的战略地位。该学科主要研究与医学相关的病原微生物的生物学性状、病原体与机体相互作用机制、人体抗感染免疫机制，进而建立这些微生物相关疾病的病原学诊断方法与防治措施，以控制和消灭感染和相关疾病，达到保障和提高人类健康水平的目的。“医学微生物学”是涵盖生物安全要素最多的医学课程之一^［2⁃3］。在新医科背景下，生物安全教育策略的研究与实施是“医学微生物学”课程创新与发展不可或缺的内容。

1 “医学微生物学”课程与生物安全教育关联分析

1.1 “医学微生物学”理论教学内容直接关联生物安全教育

“医学微生物学”以病原微生物为研究对象，中国《生物安全法》所界定的生物安全八个重点领域中，多数与“医学微生物学”课程内容密切相关（见表1）。在教学中引入生物安全教育，是生物安全教育的理论联系实践，是水到渠成的举措，有“盐溶于水”的教育效果。

1.2 “医学微生物学”实验教学潜在直接的生物安全风险

“医学微生物学”是一门理论与实践并重的学科，实验教学不仅是对理论知识的具象化验证，更是培养学生操作技能和科研思维的关键途径。通过系统化的实验训练，学生能够掌握病原微生物的分离培养、鉴定检测等核心技术，在真实操作中深化对微生物致病机制的理解，为未来临床实践和科研工作奠定坚实基础。由于实验对象是对人体有致病性、肉眼不能观察到的微生物，“医学微生物学”实验教学潜在的生物安全风险除了具有其他医学实验室的共同点外，突出体现在以下几类^［4-8］。

1.2.1 不规范的实验操作造成的安全问题或感染风险

未掌握实验操作要领致使感染性材料从操作围场外溢，如消毒灭菌不彻底、无菌操作不合标、超净工作台或生物安全柜使用不规范、对感染性液体的吹打吸取动作过猛等，即使操作者有感染风险，也存在环境污染、危害他人的风险。不严格遵守实验规范还可能导致自体损伤而有感染风险，如被接触生物危害材料的注射器、玻片等锐器刺伤等。实验过程中若因操作不当引发生物危害性样本溅洒，或离心机运行时离心管破裂导致气溶胶扩散及感染性材料泄漏，均可能造成实验环境与空气系统的污染事故。

1.2.2 生物安全意识淡薄或缺乏造成的安全问题或潜在风险

操作者缺乏系统和整体的实验室生物安全意识，只注重实验操作的重点环节而忽视整体过程，只注重自我防范而忽视环境保护等，都是实验室生物安全风险来源。例如，学生若不按规定穿戴实验工作服、防护服、或未佩戴相应级别的口罩等，就可能暴露于病原微生物之下。在实验室大声谈笑，甚至饮食，会增加自我感染风险。此外，实验人员佩戴首饰（如戒指、手链等）或未及时修剪指甲不仅容易藏匿细菌、真菌等病原体，可能通过接触实验样本或设备造成交叉污染，而且可能影响实验操作，如干扰精密仪器的使用。长指甲还存在可能刺破手套的风险。实验废弃物不经消毒灭菌处理直接丢弃引发环境污染。污染有害物质的利器直接丢入垃圾袋中，而未置于利器盒后统一消毒销毁，就可能导致他人发生刺伤。

1.2.3 实验项目超出实验室生物安全防护水平的安全问题或潜在风险

未正确评估实验样品的生物安全风险级别，在防护级别较低的实验室操作含有高危的生物危害样本，构成实验室生物安全风险。如在普通实验室开展伤寒沙门菌和痢疾志贺菌的培养和生化特性检测、在 BSL-2 级实验室开展结核病人痰标本的抗酸染色或未灭活的流感病毒实验等。

1.3 “医学微生物学”教学与生物安全教育的相互促进

生物安全是跨学科、跨领域知识体系，因而，生物安全教育是一个系统工程。“医学微生物学”是医学与生物学的交叉学科，知识体系完整、实践性强，是学科内容与生物安全关联最为紧密的基础医学课程，因而在课程学习中能很好地阐述生物安全的内涵及其重要性，将生物安全教育融于“医学微生物学”课程学习中，践行《生物安全法》赋予高校的责任和义务。通过生物安全教育，规范实验项目设计和操作，加强实验室管理，从而有效降低实验室感染的风险，确保了实验结果的准确性和可靠性，为医学研究和临床实践提供了坚实的基础。《生物安全法》的严肃性和权威性也促进了学生对课程重要性的认识和理解^［9］。在本科医学教育的“医学微生物学”课程学习中强化生物安全教育，是高校培养高素质医学人才的核心环节，亦是响应新时代公共卫生需求的关键举措。

2 生物安全教育融入“医学微生物学”教学的策略构建

2.1 策略构建原则

为确保生物安全教育的有效性和可持续性，在构建医学微生物学与生物安全相融合的教育策略时，应遵循以下原则。

2.1.1 科学性原则

“医学微生物学”作为一门重要的医学基础课程，其内容涵盖了医学相关的原核细胞型（细菌）、真核细胞型（真菌）、非细胞型（病毒）微生物的基本生物学性状、感染与抗感染免疫的机理、感染性疾病的病原学诊断、预防与治疗原则。因此， 在构建生物安全教育策略时，必须基于课程内容和生物安全知识体系，实现二者的有机融合，确保策略的科学性和准确性。这不仅要求策略制定者具备深厚的医学微生物学专业知识，还需要对生物安全领域的最新研究进展有充分了解，以便将最新的科学理念和研究成果融入策略中，为学生提供最准确、 最前沿的生物安全教育。

2.1.2 针对性原则

生物安全涉及主题很多，“医学微生物学”课程教学中的生物安全问题和挑战是多样化的，既有理论内容偏差影响教育效果，更有直接的实验室生物安全风险，如学生可能因实验操作不当而暴露于致病微生物的风险、实验废弃物的处理不当危害环境和他人等。因此，策略构建应紧密围绕这些实际问题和挑战展开，确保策略的针对性和实用性。这要求策略制定者深入了解教学实际，对教学中的每一个环节进行细致的风险评估，并据此制定具体的措施和应急预案。

2.1.3 可靠性原则

生物安全教育是一项长期而稳定的工作，需要持续投入和不断更新。因此，在构建策略时，应考虑到生物安全教育的长期性和稳定性，确保策略的可靠性和可持续性。这要求策略制定者具备长远眼光，不仅要关注当前的教学需求，还要考虑未来可能出现的新情况和新问题，为生物安全教育提供持续的支持和保障。

2.2 策略构建方法

2.2.1 调研分析法

调研分析法是构建策略的基础。近年来通过对“医学微生物学”课程受众学生在课程学习前的问卷调查，了解学生的生物安全意识和知识能力，分析教学过程中的安全隐患，有的放矢地制定教学方法。课程学习后再调查教育效果等。笔者团队对这些数据进行了深入的分析，找出了生物安全问题的主要原因和影响因素。例如，发现部分教师对于生物安全的认识不足，导致在教学过程中忽视了安全教育的重要性；同时，学生群体普遍存在安全素养不足的情况，具体表现为风险辨识能力欠缺、应急处理经验匮乏以及标准化操作流程掌握不熟练等问题。这些数据为我们构建策略提供了有力的依据，并且能够针对问题制定有效的措施。

2.2.2 案例分析法

案例分析法是构建策略的重要参考。笔者团队搜集了国内外“医学微生物学”教学中生物安全教育的方法案例，并对这些案例进行了深入的分析和提炼。通过深度剖析典型案例中的经验教训，了解到了成功的生物安全教育所具备的关键因素，如基于专业培养目标的教学内容设计、基于学情的教学方法创新、安全制度的建立等。同时，构建了更具前瞻性和可行性的策略方案，有效规避了潜在的实施误区。例如，借鉴某些案例中的“安全教育周”活动，将其融入我们的教学策略中，以提高学生对生物安全的认识和重视程度。

2.2.3 专家咨询法

专家咨询法是确保策略专业性和权威性的重要手段。笔者团队邀请了生物安全领域的专家和教育专家，对我们的策略构建进行了专业的指导和建议。这些专家兼具一线实战经验与系统学术积淀，能够从多维视角提供兼具创新性与实操性的专业建议。在专家的指导下，我们对策略进行了多次修改和完善，使其更加符合医学微生物学课程教学的实际需求和特点。同时，通过与行业专家的深度交流与协同合作，我们在专业认知与实践能力层面实现了系统性提升。

3 医学微生物学教学中生物安全教育策略及应用现状

笔者以“医学微生物学”和“生物安全”为关键词在CNKI中国知网检索近10年发表的文献。分析发现，中国医学微生物学教学中生物安全教育策略主要有如下几种。

3.1 结合“医学微生物学”教学内容系统学习生物安全相关知识

系统学习生物安全相关知识是“医学微生物学”理论课中生物安全教育的基础。学生需要掌握生物安全的基本概念、主要内涵及相关要求。根据前面表1对医学微生物学课程教学内容与生物安全要素关联性的系统分析，医学微生物学理论教学是相应主题的生物安全教育的合适载体。如通过微生物致病性内容帮助学生理解新发突发传染病与动植物疫情的防控、生物恐怖与生物武器的防御等^［9］。部分高校在实验教学改革中创新性地将生物安全导论纳入首课内容，解析《中华人民共和国生物安全法》 《国境卫生检验检疫法》等核心法规，并重点阐释《病原微生物实验室生物安全管理条例》的操作细则及《人间传染的病原微生物名录》的风险分级标准，构建“法律认知-风险识别-规范操作”的三维教学框架^［10］。

3.2 结合典型案例分析增强学生对生物安全重要性的认识

不同病原微生物致病性不同，危害不同，防范措施与要求不同。国家对病原微生物实行基于生物风险等级的分类管理制度，并据此对相关实验室实行差异化分级管控。未严格遵守相关规定导致的实验室生物安全事件时有发生，如 2010 年某大学 28 名师生通过羊活体动物实验发生的布鲁菌感染事件、2003 年及 2004 年发生的 SARS 实验室感染及泄露事件^［11］。典型案例对学生触动很大，增强了学生对生物安全重要性的直接感受，从而更加自觉地遵守生物安全规范^［12］。

3.3 多元化教学模式赋能“医学微生物学”课程教学中的生物安全教育

“医学微生物学”教学最核心的生物安全问题是实验室生物安全，最基本的要求是维护实验室生物安全保障课程教学的顺利开展，在此基础上培养学生的生物安全意识和能力。这方面是国内医学院校最为关注的，包括增加生物安全培训内容、构建实验室生物安全防护体系与无菌操作能力双提升机制等。同时，有些院校还鼓励学生积极参与实验的全流程，如实验课前期准备、医学废弃物的标准化处理，以及菌（毒）种的选择与评价等实践活动，从而在实践中加深对生物安全的理解和应用^［7⁃8］。此外，充分利用现代信息技术，应用多媒体教学手段，研发虚拟仿真实验，利用视频、动画等多媒体资源辅助教学，激发学生的学习兴趣，增强教学参与度，进一步提升生物安全教育的效果^{［5⁃8，10］}。

4 挑战与展望

作为与生物安全关联最密切的医学课程之一，“医学微生物学”教学与生物安全教育互为促进。新形势下，很多医学院校都注重探索在“医学微生物学”教学中融入生物安全教育^［12-14］。然而，当前教学中生物安全教育的应用现状并不理想，存在以下问题。

4.1 理念不强、教育缺失

多数院校只关注实验项目的正常开展和实验室生物安全管理，直接目标是保障教学任务的顺利完成，理念上没有上升到生物安全这个大主题。在“医学微生物学”理论课和实验课中，很少开设专门的生物安全教育学时，只在理论课中简单提及病原微生物危害程度分类及生物安全等级划分标准，缺乏系统性和深入性。

4.2 实践条件限制

部分“医学微生物学”实验课只能在不具备生物安全防护等级的普通实验室中进行，存在安全隐患，也使一部分内容不能正常进行。有的实验室生物安全设施防护等级较低，无法有效保障实验人员的安全，存在一定的感染风险。

4.3 师资力量困境

生物安全是跨学科、跨领域知识体系，而医学学科教师专业性强，学业专攻在医学，对生物安全某些主题教学显得力不从心，影响生物安全教育效果。

5 讨论

总之，医学微生物学与生物安全教育相融合的策略较为明确，也有部分院校在积极探索，但在实际应用中仍存在诸多问题和挑战，需要进一步加强和改进。今后，应从如下几个环节入手提高生物安全教育的可持续性和教育效果。

5.1 教学资源整合

要系统地收集和整理与“医学微生物学”课程相关的生物安全教学资料，包括教材、教案、课件、视频等。这些资料应该涵盖生物安全的基本概念、实验操作规范、应急处置措施等内容，确保学生在学习中能够全面掌握生物安全知识。同时，还可以利用网络平台，建立生物安全教学资源库，方便师生查阅和使用。

5.2 师资力量提升

在“医学微生物学”课程中加强生物安全教育，必须重视师资力量的建设和培训。要引进具有生物安全背景的教师，他们在教学和科研中能够为学生提供更为专业的指导和帮助。要对现有教师进行生物安全知识和教学技能的培训，提高他们的生物安全教育意识和教学能力。还可以有计划地组织教师参加相关学术交流和学术研讨活动，了解最新的生物安全研究动态和教学方法，不断更新教学理念和教学内容。

5.3 教学环境改善

必须建立符合“医学微生物学”实验要求的生物安全防护实验室，确保实验设备的完善和安全。同时，还要注重课堂管理与良好学习氛围的营造。在教学过程中，必须把实验教学放到重要位置，注重学生实践操作能力的提升，让学生在实践中学习和掌握生物安全知识。要利用人工智能技术与虚拟仿真技术，让学生在实体条件不具备的条件下虚拟操作，增强他们的生物安全意识，提高操作技能。

5.4 评估与反馈机制建立

要构建科学、合理的教学效果评估与反馈优化体系，定期评估教与学的效果，并在有效反馈的基础上对教学策略进行调整和优化。同时，还可以利用评估结果，对学生的学习进行激励和引导，提高他们的学习积极性和主动性。通过不断的评估和反馈，可以确保生物安全教育策略的有效性和适应性，为实现“医学微生物学”课程和生物安全素养的教育教学目标提供有力保障。

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基金资助

湖南省普通本科高校教学改革研究项目(202401000347)

湖南省普通本科高校教学改革研究项目(202401000348)